Digital holographic microscope

Il microscopio olografico digitale (DHM), sviluppato dal CNR-IOM (2022), funziona con campioni trasparenti in modalità statica o dinamica. Oltre a funzionare come un normale microscopio ottico, il DHM consente di misurare l'altezza e/o l'indice di rifrazione del campione.

I campioni possono trovarsi in aria o immersi in un fluido (ad es., cellule vive), statici o in movimento in un capillare a velocità comprese tra 10 e 500 uL/min. I film olografici sono registrati fino a 300 fotogrammi/sec per campioni dinamici.

Lo strumento DHM consente la misurazione dell'altezza e/o dell'indice di rifrazione di campioni isotropi trasparenti. Ad esempio, l'altezza e il volume delle cellule vive nel medium di coltura possono essere misurati e monitorati con precisione nel tempo. Un altro esempio è la misurazione delle fluttuazioni della membrana dei globuli rossi, che è stata effettuata utilizzando il microscopio DHM nel laboratorio CNR-IOM e consente di determinare la deformabilità e le proprietà meccaniche delle cellule. In alternativa, per campioni con altezza nota, è possibile misurare l'indice di rifrazione locale. Questo è stato applicato per misurare il volume del nucleo rispetto alla cellula, nel caso dei neutrofili. Un'altra applicazione è stata la rilevazione e il conteggio di batteri, leucociti e globuli rossi nel flusso di campioni di urina per la diagnosi rapida di positivi e negativi.

Lo strumento ha un campo visivo di 250 x 160 mm, con un ingrandimento ottico di 50X, apertura nominale di 0,6, risoluzione laterale di 6-700 nm e sensibilità verticale di 10 nm. Il campione è illuminato da un laser He-Ne rosso con emissione a 632,8 nm e potenza di 1 mW. L'ologramma viene registrato su una telecamera CMOS da 1920x1024 pixel, 5 mm/pixel. Nella configurazione attuale, lo strumento DHM è collocato su un tavolo con vibrazioni meccaniche attenuate, a temperatura ambiente, ma la temperatura può essere controllata se necessario.

Responsabile dello strumento: Dr. Danut Adrian Cojoc (Ricercatore Senior CNR-IOM, specialista in microscopia ottica e biofisica, ha progettato e sviluppato lo strumento).

Personale tecnico incaricato: Catalin Dacian Cubotaru (specialista in microscopia ottica e IT).